中国仓鼠卵巢工程细胞无血清流加培养关键工艺参数的考察

主要考察流加培养基中不同营养成分、流加起始时间及初始接种密度对11G-S细胞无血清流加培养的影响。在研究中以悬浮适应的表达尿激酶原 (Pro-urokinase,Pro-UK) CHO工程细胞系11G-S为研究对象,在100 mL的摇瓶中无血清悬浮流加培养11G-S细胞,同时以活细胞密度、细胞活力及Pro-UK活性为评价依据。结果表明在培养基中氨基酸、无血清添加成分及无机盐对促进细胞生长、细胞活力维持及蛋白表达起着较为重要的作用;且流加起始时间为72 h及初始接种密度为3×105~4×105 cells/     

批次和流加培养中国仓鼠卵巢工程细胞的细胞周期相关基因转录谱分析

以表达人重组尿激酶原中国仓鼠卵巢 (CHO) 工程细胞系11G-S为研究对象,运用基因芯片技术比较了CHO工程细胞在批次及流加培养不同生长阶段基因表达水平的差异,在此基础上采用Genmapp软件,同时结合已知的细胞周期信号通路图,着重分析了批次及流加培养CHO工程细胞的细胞周期调控基因转录谱差异。在基因芯片涉及的19 191个目标基因中,批次和流加培养不同生长阶段CHO工程细胞的下调表达的基因数量多于上调表达基因数目;两种培养模式下的基因差异表达有着明显的不同,尤其是在细胞生长的衰退期,流加培养CHO工程细胞中下调表达的基因数量明显多于批次培养。有关调控细胞周期关键基因的转录谱分析表明,CHO工程细胞主要是通过下调表达CDKs、Cyclin及CKI家族中的Cdk6、Cdk2、Cdc2a、Ccne1、Ccne2基因及上调表达Smad4基因,来达到调控细胞增殖及维持自身活力的目的。     

一种基于荧光强度分析的高通量定量检测细胞凋亡方法

根据正常细胞、凋亡细胞和坏死细胞的细胞膜对核酸荧光染料的不同选择通透性,用4μmol/L YO-PRO-1（YP）和4μg/ml 碘化丙啶（Propidium iodide, PI）染色96孔板中的细胞样品。分别在485/538 (Ex/Em, nm) 和530/590 (Ex/Em, nm) 的检测波长下借助荧光分光光度计检测细胞样品孔的YP和PI荧光强度。将YP和PI荧光强度值与用荧光显微镜对同一细胞样品细胞凋亡和坏死的定量分析结果相对应,通过对YP荧光强度值与凋亡细胞数的直线回归分析 (r = 0.999,P<0.01),得到依据YP荧光强度值求得凋亡细胞数的直线相关方程。该方法可检测出样品中少至180个的凋亡细胞,具有灵敏度高和快速高效的特点。     

一种新型的生物素诱导的真核基因表达调控系统的建立

为建立一种适用于生物制药工业和基因治疗领域的基因表达调控系统,构建枯草芽胞杆菌生物素连接酶(BS-BirA)与转录激活结构域的融合蛋白,以其表达载体为调控载体;在弱化的CMV启动子上游连接BS-BirA特异的操纵子序列,获得响应载体,从而得到响应于生物素的真核基因表达调控系统BS-Biotin-On。以增强型绿色荧光蛋白(EGFP)为报告基因对该系统进行考察,结果表明,与现有的类似调控系统相比,该系统具有良好的诱导率;可通过调节培养体系中生物素的浓度,实现对目的基因表达水平快速、较高效的调节。上述结果表明,BS-Biotin-On系统可能为外源基因的调控表达提供新的选择。     

搅拌式生物反应器培养促进拟胚体的形成及其向心肌细胞分化

目的：摸索搅拌式生物反应器培养小鼠胚胎干细胞（mESC）的最佳条件,建立一种批量制备拟胚体（EB）的方法。方法：研究mESC不同接种密度及生物反应器初始搅拌速度对EB形成的数量和质量的影响,以细菌培养皿中形成的EB为对照,用抗坏血酸诱导其向心肌细胞分化,比较两种培养体系对EB心肌细胞分化潜能的影响,通过免疫荧光染色及RT PCR对ESC来源的心肌细胞进行鉴定。结果：当mESC接种密度为1×105~3×105个/ml,搅拌速度设定为15~30r/min时,搅拌式生物反应器能高效制备出大量相对均一的EB,EB中几乎没有坏死细胞。与细菌培养皿制备的EB相比,生物反应器培养的EB向心肌细胞分化的效率更高,并表达心肌特异性基因。结论：搅拌式生物反应器培养促进EB的形成及其向心肌细胞分化,是一种更为理想的EB培养系统。     

Smad蛋白信号网络

Smad蛋白家族是近年来发现的新的细胞内信号转导蛋白,哺乳类中共发现了有8种不同的Smad蛋白,可分为3个不同的亚族：R—Smad、Co—Smad和I—Smad。Smad蛋白在TGF—β超家族成员的信号转导中具有重要的作用。TGF—β超家族的二聚配体与细胞膜表面的Ⅱ和I型丝氨酸／苏氨酸激酶受体结合形成异四聚复合体。活化后的I型受体使R—Smad磷酸化,磷酸化的R—Smad与Co—Smad形成异聚复合体,进入细胞核,与其它转录协同子和抑制子共同调节靶基因的转录。此外,Smad蛋白还与其官信号通路相互作用。     

基于流式细胞术分选的高效表达外源基因细胞的筛选

目的：以增强型绿色荧光蛋白（EGFP）作为报告基因,用流式细胞术筛选高表达EGFP的细胞,从而获得外源基因高效表达细胞株。方法：构建在EGFPC端编码区融合新霉素（neomycin）抗性基因的融合基因EGFP-Neomycin,将其插入pcDNA3.1（＋）载体,构建EGFP-Neomycin融合基因表达载体pcDNAEN,转染CHO-K1细胞,G418加压筛选和倒置荧光显微镜观察证实所表达的EGFP-Neomycin融合蛋白具有新霉素抗性和激发EGFP荧光双功能;将编码组织型纤溶酶原激活剂（tPA）的cDNA插入pcDNAEN中CMV启动子下游,构建表达tPA的表达载体pcDNAEN/tPA。结果：流式细胞术分析和tPA纤维蛋白溶解活性测定表明,pcDNAEN/tPA转染CHO-K1细胞的EGFP相对荧光强度（RFT）的自然对数值与tPA表达水平呈明显的直线相关关系,相关系数为0.983;比较部分未经流式细胞仪分选的pcDNAEN/tPA转染阳性细胞克隆和RFT分布在100～1000的pcDNAEN/tPA转染阳性细胞克隆的tPA表达水平,经流式细胞术分选获得的细胞克隆的tPA平均表达水平和最高表达水平分别是未经分选获得的细胞克隆的3.9倍和4.1倍。结论：构建的EGFP-Neomycin融合基因具有双功能,建立了利用流式细胞术筛选外源基因高效表达物细胞株的方法。     

心肌特异性启动子表达载体的构建及其功能鉴定

本研究构建了心肌特异性α-肌球蛋白重链(α-MHC)启动子表达载体,并对其功能进行了鉴定。以小鼠基因组DNA为模板,通过PCR扩增得到α-MHC启动子,插入pGEM-TEasy载体,酶切后回收目的片段,置换pcDNA3.1(+)-EGFP-hygro中的CMV启动子,成功构建出α-MHC-EGFP表达载体。对其进行酶切鉴定后,通过电穿孔法转染原代小鼠心肌细胞,转染阳性的心肌细胞出现绿色荧光,而非心肌细胞无荧光出现。α-MHC-EGFP表达载体具有心肌特异性表达特性,可用于纯化胚胎干细胞来源的心肌细胞。     

中国仓鼠卵巢细胞的悬浮适应及代谢特征

目的：通过悬浮适应,使中国仓鼠卵巢细胞（CHO细胞）获得悬浮生长的特性,并可在悬浮培养条件下较快地生长。方法：将CHO细胞以3×10^5／mL接种于100mL的三角瓶内,培养时加入1％小牛血清、1g/LPIuronic F-68、25μg／mL硫酸葡聚糖,培养体积35mL,摇床转速90r／min,每24h离心换液,当细胞增殖为2×10^6／mL时传代。结果：经过悬浮适应,细胞的平均比生长速率由适应最初的0．27／d提高为适应后的0．48／d,最大总细胞密度由适应初期的2．5×10^6／mL提高为适应后的6．3×10^6／mL,目的蛋白活性也由适应前的2781U／mL提高为适应后的8878U／mL,适应后细胞的葡萄糖平均比消耗率为1．42μmol／（10^6细胞·d）,低于适应前的2．16μmol／（10^6细胞·d）。结论：贴壁生长的CHO细胞经过悬浮适应,不仅可以在悬浮培养条件下快速生长,而且细胞对葡萄糖的利用率也得到提高。